Imagens do cérebro ajudam a redefinir a inteligência

Imagens do cérebro ajudam a redefinir a inteligência

As varreduras de alta tecnologia do cérebro humano em repouso podem fornecer uma nova maneira de definir e interpretar a capacidade mental real do cérebro, sugere uma nova pesquisa. Em um estudo publicado on-line no...

2450 0

As varreduras de alta tecnologia do cérebro humano em repouso podem fornecer uma nova maneira de definir e interpretar a capacidade mental real do cérebro, sugere uma nova pesquisa.

Em um estudo publicado on-line no periódico Plos One em 12 de fevereiro, os pesquisadores da Faculdade de Medicia NYU usaram uma tecnologia de imagem especializada para medir o cérebro dos pacientes em relação à entropia, a variedade de circuitos nervosos utilizados para interpretar o mundo circundante.

Parte das teorias sobre a consciência humana, o conceito de entropia tornou-se um foco de pesquisa maior com as melhorias recentes na capacidade de imagem de ressonância magnética funcional (fMRI) para rastrear padrões de atividade química no cérebro.

Ao analisar as imagens de fMRI em todas as regiões dos cérebros em 892 homens e mulheres, os autores do estudo relacionaram maior entropia ao um processamento de informações mais versátil. Isso é considerado um aspecto fundamental da inteligência, dizem os pesquisadores, por causa da grande quantidade de informações sensoriais que entram no cérebro proveniente do ambiente.

“Nosso estudo oferece a primeira evidência sólida de que as medidas da entropia cerebral por meio de varreduras funcionais de ressonância magnética são um novo meio para a compreensão da inteligência humana”, diz Glenn Saxe, professor de psiquiatra infantil e adolescente da Faculdade de Medicina da NYU e membro do NYU Langone Health’s Neuroscience Institute.

“A inteligência humana é tão significativa, porque ele trata da capacidade de entender o que quer que venha a seguir quando não há caminho conhecido para se saber o que pode vir”, diz Saxe. “Então, um cérebro inteligente precisa ser flexível no número de possíveis formas em que suas células nervosas, ou neurônios, podem ser reorganizados. E isso é o que é a entropia”.

Se mais pesquisas se revelarem bem-sucedidas, Saxe prevê que os exames fMRI de entropia cerebral poderiam um dia ajudar na avaliação de problemas na função cerebral em pessoas com depressão, transtorno de estresse pós-traumático ou autismo, já que em cérebros com essas doenças o processamento de informações se torna difícil.

As varreduras funcionais de MRI usam campos magnéticos e ondas de rádio para medir alterações sutis no fluxo sanguíneo a fim de detectar quais células e circuitos cerebrais estão ativos ou inativos.

Como parte do novo estudo, as pessoas foram testadas quando seus cérebros e mentes estavam descansando (não comprometidos na execução de uma determinada tarefa) para obter uma base de leitura. Os participantes do estudo tiveram seus cérebros escaneados quando se inscreveram no estudo Brain Genomics Superstruct Project com base em Harvard na última década, com as imagens armazenadas formando aos dados base da análise da equipe da NYU.

Os pesquisadores compararam centenas de exames fMRI extraídos por milisegundos. As varreduras revelaram o número de combinações possíveis de células cerebrais eletricamente ativas disponíveis para interagir entre si em regiões específicas do cérebro.

A equipe de pesquisa então usou modelos matemáticos validados por estudos anteriores para chegar a pontuações confiáveis; a entropia estatística pontua com base em quão bem um conjunto de combinações de células nervosas ativas capturadas em uma imagem previu os arranjos da próxima imagem. Os especialistas dizem que o nível de atividade dos estimados 100 bilhões de neurônios no cérebro depende da quantidade de informação sensorial que está sendo processada em qualquer instante, com muitos deles, em geral, inativos.

Os cientistas em seguida compararam suas medidas estatísticas de entropia relativamente maior ou menor com as pontuações dos participantes em dois testes de QI padrão: o teste de Shipley-Hartford, que avalia habilidades verbais, e o teste de Wechsler, que avalia habilidades de resolução de problemas.

Se a entropia cerebral pudesse oferecer uma visão útil da inteligência, propôs Saxe, então deveria se correspondência fina com os rankings de QI.

As pessoas com inteligência média têm um índice de QI de cerca de 100, diz Saxe, com os participantes atuais do estudo com um QI acima da média, em 108.

De acordo com Saxe, a pontuação na entropia dos participantes do estudo foi fortemente correspondida ao QI deles. Usando técnicas estatísticas padrão que foram realizadas de duas maneiras diferentes para garantir a precisão, os pesquisadores descobriram que uma maior entropia cerebral estava significativamente relacionada às regiões cerebrais nas quais a pesquisa anterior mostrou que teriam importância maior.

As pontuações de entropia obtiveram resultados de QI bem parecidos com o teste de Shipley-Hartford para o lado esquerdo do meio do cérebro (o lobo temporal inferior esquerdo), que está ligado ao aprendizado da fala. Da mesma forma, os escores de entropia puderam ser correlacionados de perto com aqueles do teste de Wechsler para a região frontal do cérebro (lobos frontais anteriores), um conhecido centro para organização, planejamento e controle emocional.

Referências:

  1. SAXE, G. N. et al. Brain entropy and human intelligence: A resting-state fMRI study, Plos One(2018). DOI: 10.1371/journal.pone.0191582.
  2. WILLIAMS, G. Brain Imaging Helps Redefine Intelligence. NYU Langone Health. February 13, 2018. Disponível em https://nyulangone.org/press-releases/brain-imaging-helps-redefine-intelligence. Acesso em 15 de fevereiro de 2018.
  3. Brain imaging helps redefine intelligence. Disponível em: https://medicalxpress.com/news/2018-02-brain-imaging-redefine-intelligence.html. Acesso em 30/03/2018;
  4. HOLMES, A. J. et al. Brain Genomics Superstruct Project initial data release with structural, functional, and behavioral measures, Nature Scientific Data, volume 2, Article number: 150031 (2015), doi:10.1038/sdata.2015.31.
Publicação arquivada em